JP6017355B2 - 紙葉類の取出し装置 - Google Patents

Description

この発明の実施形態は、郵便物等の集積された紙葉類を１枚ずつ取出して送り出す紙葉類の取出し装置に関する。

ハガキ、封書などの郵便物を扱う郵便物処理機などの紙葉類処理装置は、例えば、取出し装置、判別装置（ＯＣＲ）、集積装置、リジェクト（ＲＪ）集積装置、スイッチバック装置、各装置間を結ぶ搬送路、搬送されてきた紙葉類（郵便物）を各装置に振り分けるゲート等を備えている。取出し装置の供給部にセットした複数枚の紙葉類は、取出し装置にて１枚１枚に分離して取出され、判別装置に送られる。判別装置は、紙葉類の判別し、紙葉類の行き先、例えば、ＲＪ集積装置あるいは集積装置を決定する。その後、紙葉類は、搬送路、ゲート機構を通じて、決定された装置へ搬送され、この装置内で各種処理が行われる。

紙葉類処理装置の取出し装置としては、負圧により紙葉類を吸着して取出す吸着取出し方式の取出し装置が提供されている。この取出し装置は、穴開きベルト、エアーチャンバを用いて、取出し位置にある紙葉類を穴開きベルトに吸着し、この穴開きベルトにより紙葉類を１枚ずつ取出す。また、この取出し装置では、穴開きベルトの上流側に吸着ローラを設け、不揃いの紙葉類があった場合、吸着ローラにより紙葉類を取出し位置へ送り込んでいる。

特開２０１１−４３１８３号公報 特開２００７−３２６７１３号公報

しかしながら、上述した取出し装置では、吸着ローラは真空ポンプに接続しているため低圧になるが、吸着ローラの表面が金属で摩擦係数が小さいとともに、紙葉類を吸着する面が曲面となっている。そのため、吸着ローラは、紙葉類を密着して吸着することができず、十分な送出し力を発揮することが困難となっている。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その課題は、高速で安定して紙葉類を取り出すことが可能な紙葉類の取出し装置を提供することにある。

実施形態によれば、紙葉類の取出し装置は、紙葉類が複数枚重ねて載置される投入部と、前記投入部の取出し位置にある紙葉類を取出す取出しベルトと、前記取出しベルトを通して吸気し前記紙葉類を取出しベルトに吸着する第１の空気吸引部と、前記取出しベルトを紙葉類の取出し方向に走行する第１の駆動モータと、前記取出し方向に対して、前記取出しベルトの上流側に設けられ、前記取出し方向に走行可能に設けられた吸着ベルトと、前記吸着ベルトを通して紙葉類を前記吸着ベルトに吸着する第２の空気吸引部と、前記吸着ベルトを駆動する第２の駆動モータと、を備える。前記第２の駆動モータは、前記吸着ベルトを、前記取出しベルトの走行速度よりも遅い速度で駆動する。前記吸着ベルトの幅は、前記取出しベルトの幅よりも小さく形成されている。

図１は、実施形態に係る郵便物処理装置を概略的に示すブロック図。 図２は、前記郵便物処理装置の取出し装置を示す平面図。 図３は、前記取出し装置の投入部および取出し機構を示す斜視図。 図４は、前記取出し装置の取出し機構および補助取出し機構の動作を概略的に示す平面図。 図５は、前記取出し装置の取出し機構および補助取出し機構の動作を概略的に示す平面図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について、詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る紙葉類の取出し装置１０を含む郵便物処理装置１００を概略的に示すブロック図である。この郵便物処理装置１００は、取出し装置１０の他に、判別部１０２、リジェクト部１０４、スイッチバック部１０６、および集積部１０８を備えている。なお、本実施形態の処理装置１００で処理する紙葉類は郵便物であるが、被処理媒体（すなわち紙葉類）は郵便物に限るものではない。

ハガキ、封書などの郵便物は、複数枚積層された状態で取出し装置１０にセットされ、取出し装置を後述するように動作することで、搬送路１０１上に１枚ずつ取出される。搬送路１０１には、図示しない複数組の無端状の搬送ベルトが搬送路１０１を挟むように延設されている。取出された郵便物は、搬送ベルトに挟持されて搬送される。

搬送路１０１上に取出された郵便物は、判別部１０２に送られ、ここで郵便物から各種情報が読み取られる。判別部１０２は、読み取った各種情報に基づいて、郵便物の搬送姿勢や区分先などを判別する。特に、判別部１０２は、郵便物に書かれてある郵便番号や住所などの宛先情報を読み取って区分先を判別する。

判別部１０２を通過した後、郵便物は、ゲートＧ１を介してその搬送方向が振り分けられる。つまり、判別部１０２でリジェクトすべき郵便物であることが判別された郵便物は、ゲートＧ１を介してリジェクト部１０４へ搬送され、リジェクト部に集積される。それ以外の郵便物は、ゲートＧ１を介して集積部１０８へ搬送され、この集積部１０８内に集積される。

このとき、郵便物の搬送方向を逆転させる必要があることを判別部１０２で判別した場合、郵便物はゲートＧ１およびゲートＧ２を介してスイッチバック部１０６へ送り込まれ、ここで搬送方向が逆転される。搬送方向を逆転する必要のない郵便物は、ゲートＧ２を介してスイッチバック部１０６を迂回され、集積部１０８へ搬送される。

搬送路１０１を介して集積部１０８へ送り込まれた郵便物は、判別部１０２における判別結果に従って図示しない区分集積ポケットに区分集積される。各区分集積ポケットに区分集積される郵便物は、天地が揃った状態で集積される。

次に、紙葉類の取出し装置１０について詳細に説明する。
図２は、取出し装置１を示す平面図、図３は、取出し装置を示す斜視図である。図２および図３に示すように、取出し装置１０は、複数通の郵便物Ｐを積層状態で、かつ、各郵便物が水平面に対してほぼ垂直に立った立位状態でセットされる投入部（供給部）２４、投入された複数通の郵便物Ｐをその重ね方向に移動させて移動方向Ｆの先端にある郵便物Ｐを取出し位置Ｓへ供給する供給機構２０、取出し位置Ｓに供給された郵便物Ｐをその面方向、ここでは、移動方向Ｆとほぼ直交する取出し方向Ｄ、に送って後述する搬送路１０１上に取出す取出し機構５６、取出し方向Ｄに関して取出し機構５６の上流側に設けられ郵便物Ｐの取出しを補助する取出し補助機構３０、取出し位置Ｓから取出される郵便物Ｐに連れ出される２通目以降の郵便物Ｐを１通目の郵便物Ｐから分離する分離部５３、取出される郵便物間のギャップを補正するギャップ補正部５５、およびギャップ補正部５５を通過した郵便物Ｐを取出し速度よりも少し速い速度で引き抜いて下流側へ搬送する搬送機構５８を備えている。

図２および図３に示すように、投入部２４は、平坦な底壁２４ａ、ほぼ垂直に立設された側壁（ガイド壁）２４ｂ、および前壁２４ｃを有し、複数枚の郵便物Ｐが重ねられた状態で且つ立位状態でまとめて底壁２４ａ上に載置され、一側縁が側壁２４ｂによりガイドされる。投入部２４の底壁２４ａには、各郵便物Ｐの下端辺を当接せしめてその重ね方向（図中矢印Ｆ方向）に送るメインベルト１２６と、郵便物Ｐの姿勢（傾き）を調整する一対のサブベルト１２５と、が設けられ、各々独立して駆動可能となっている。メインベルト１２６は、送り方向Ｆに沿って、投入部２４のほぼ全長に亘って延びている。サブベルト１２５は、取出し位置Ｓの近傍で、メインベルト１２６の両側に設けられている。

複数枚の郵便物Ｐのうち移動方向後端にある郵便物Ｐに面接する位置にはバックアッププレート９が配置されている。バックアッププレート９は、例えば、メインベルト１２６に簡易的に接続され、メインベルト１２６と同期して移動方向Ｆに移動することで郵便物Ｐを取出し位置方向に押し、移動方向先端の郵便物Ｐを取出し位置Ｓへ供給する。これらメインベルト１２６、サブベルト１２５、バックアッププレート９、およびメインベルト、サブベルトを駆動する図示しない駆動モータは、供給機構２０として機能する。

複数の紙葉類Ｐは、バックアッププレート９に支えられ、側壁２４ｂに沿った状態でメインベルト１２６上に並べられる。図示しないセンサにより取出し位置Ｓ近傍の紙葉類Ｐの有無を検出し、紙葉類Ｐが取出し位置Ｓの近傍にない場合は、バックアッププレート９およびメインベルト１２６を取出し位置側へ移動させ、先頭の紙葉類Ｐを取出し位置Ｓに供給する。

図２および図３に示すように、取出し機構５６は、エアーチャンバ５２、図示しないバルブ装置を介してエアーチャンバに接続される空気吸引源としての真空ポンプ６１（または相当品）、郵便物Ｐを吸着して取出す取出し部材としての無端状の取出しベルト７９、および取出しベルト７９を駆動する駆動モータ８１を備えている。取出しベルト７９には、複数の透孔（吸着孔）８４が形成されている。取出しベルト７９は、少なくとも一部領域が、取出し位置Ｓにある郵便物Ｐと対向し、かつ、取出し位置Ｓに沿って取出し方向Ｄ（郵便物Ｐの取出し方向）に走行するように、複数のプーリ８０、および駆動プーリ８３に巻回されて張設されている。取出しベルト７９は、駆動モータ８１により、所定の速度、例えば、４ｍ／ｓで一定方向に走行される。

エアーチャンバ５２は、取出しベルト７９の背面側、すなわち、郵便物Ｐと反対側、に隣接対向して位置し、このエアーチャンバ５２は真空ポンプ６１により負圧あるいは正圧に設定される。エアーチャンバ５２は、負圧のときは、郵便物Ｐを取出しベルト７９に吸い付けて送り出す働きをし、正圧のときは郵便物Ｐを吸着せず、郵便物を取出しベルトから離す働きをする。真空ポンプ６１およびエアーチャンバ５２は、空気吸引部を構成している。

図２および図３に示すように、取出し補助機構３０は、取出し方向Ｄに関して、取出しベルト７９の上流側に設けられたサブエアーチャンバ６０と、このサブエアーチャンバに接続された負圧発生器（ブロワの吸引側）６２と、郵便物Ｐを吸着して送り出す無端状の吸着ベルト６４、および吸着ベルと６４を駆動する駆動モータ（ステップモータ）６６を備えている。吸着ベルト６４には、複数の透孔（吸着孔）６７が形成されている。負圧発生器６２およびサブエアーチャンバ６０は、空気吸引部を構成している。

サブエアーチャンバ６０は、投入部２４に向かって開口する前端開口と、この全端開口を覆うガイド板４０とを有している。ガイド板４０は、矩形状に形成され、投入部２４の前壁２４ｃとほぼ同一平面に設けられている。ガイド板４０の全面に亘って複数の吸引孔４２が形成され、これらの吸引孔４２はサブエアーチャンバ内に連通している。吸着ベルト６４は、少なくとも一部領域が、ガイド板４０の前面の一部に重なって位置して投入部２４内の郵便物Ｐと対向し、かつ、取出しベルト７９と並んで取出し方向Ｄ（郵便物Ｐの取出し方向）に走行するように、複数のプーリ４４、および駆動プーリ４５に巻回されて張設されている。また、吸着ベルト６４は、取出しベルト７９の約１／３の幅に形成されている。吸着ベルト６４は、駆動モータ６６により、取出しベルト７９の送り速度の１／１００以下の速度、例えば、４０ｍｍ／ｓで、取出し方向Ｄに走行される。

取出し補助機構３０は、サブエアーチャンバ６０から離れた位置にある郵便物Ｐを吸引して取出し位置Ｓへ移動させる働きと、１枚目の郵便物Ｐの後端側がサブエアーチャンバ部を通過した後、２枚目の郵便物Ｐを吸着して停止させる。これにより、郵便物Ｐの２枚取りを防止する働きをする。

より詳細には、図２および図４に示すように、不揃いの郵便物Ｐ１が取出しベルト７９にかからない位置（取出し方向Ｄに関して、取出しベルト７９の上流側の位置）にセットされた状態で供給された場合、取出し機構５６の取出しベルト７９では郵便物Ｐ１を取り出すことができない。この場合、取出し補助機構３０は、サブエアーチャンバ６０により郵便物Ｐ１を吸着ベルト６４に吸着し、かつ、吸着ベルト６４を取出し方向Ｄへ駆動することにより、郵便物Ｐ１を取出し機構５６側へ送る。これにより、取出し機構５６により郵便物Ｐ１の取出し動作を連続的に行うことができる。この際、吸着ベルト６４の走行速度は、取出しベルト７９の送り速度の１／１００以下であり、郵便物Ｐ１は、吸着ベルト６４から取出しベルト７９上に送られた後、取出しベルト７９によって引っ張られ、吸着ベルト６４から容易に離間する。

また、図２および図５に示すように、通常の取出し動作において、取出し位置Ｓにある１枚目の郵便物Ｐが取出しベルト７９により取出し方向Ｄへ送られた後、取出し補助機構３０のサブエアーチャンバ３０は、ガイド板４０の吸引孔４２および吸着ベルト６４の透孔６７を通して２枚目の郵便物Ｐ２を吸引し、取出し位置Ｓに引き寄せるとともに、ガイド板４０および吸着ベルト６４に郵便物Ｐ２を吸着する。また、吸着ベルと６４を取出しベルト７９よりも充分に遅い送り速度で走行する。これにより、取出し補助機構３０は、郵便物Ｐ２にブレーキをかけ、郵便物Ｐが２枚同時に取り出されるのを防止する。

この際、吸着ベルト６４は、その厚さ分だけ、ガイド板４０の表面よりも投入部２４側へ飛び出している。郵便物Ｐ２において、一部は吸着ベルト６４に吸着し、吸着ベルト６４から外れている部分はガイド板４０に吸着することにより、郵便物Ｐ２が変形する。これより、郵便物Ｐ２と、吸着していない次の郵便物（３枚目の郵便物）と、の間に隙間が空き、郵便物Ｐ２を分離し易くする働きをする。

図２に示すように、取出し装置１０の分離部５３は、２枚取り防止ブロック３１を有し、この防止ブロックは搬送ベルト７２と隙間Ｇを置いて対向している。２枚取り防止ブロック３１には吸気孔２８が形成され、この吸気孔が図示しない負圧発生装置（真空ポンプ）に接続されている。取出し機構５６により郵便物Ｐが２枚同時に取出された場合、２枚取り防止ブロック３１は、防止ブロック側の郵便物を吸着して停止させ、２枚同時にギャップ補正部５５に送り込まれないようにする。

ギャップ補正部５５は、搬送路を挟んで対向配置されたスポンジローラ６８と、ドライブローラ７０とを有している。スポンジローラ６８は、弾性を有する柔軟なローラであり、郵便物Ｐの厚さが変化した分、変形可能となっている。ドライブローラ７０は図示しないＡＣサーボモータでダイレクトドライブされる。取出し機構５６により取出された郵便物Ｐは、スポンジローラ６８とドライブローラ７０に挟持される。図示しないコントローラからの指令によりドライブローラ７０の回転を加減速することにより、郵便物Ｐの搬送速度を変化させ、先行する郵便物Ｐとの間隔（ギャップ）を調整する。つまり、先行する郵便物Ｐとの間隔（ギャップ）が規定値よりも狭い場合には、ギャップ補正部５５により郵便物Ｐの搬送速度を減速して、先行する郵便物との間隔（ギャップ）を広げる。間隔（ギャップ）が規定値よりも広い場合には、郵便物Ｐの搬送速度を加速して、間隔を狭める。

図２に示すように、搬送機構５８は、それぞれ無端状の搬送ベルト７２、７４、７５、および搬送ベルト７４、７５を駆動する図示しない駆動モータを備えている。搬送ベルト７２は中継ベルト７６を介して搬送ベルト７４の動力で回転する。搬送ベルト７２、７４は、搬送路に沿って並んで設置され、搬送ベルト７５は、搬送ベルト７２、７４に搬送路を挟んで対向して設置されている。取出し機構５６により取出された郵便物Ｐは、搬送ベルト７２、およびギャップ補正部５５のドライブローラ７０により搬送され、更に、搬送ベルト７４と搬送ベルト７５との間に挟持されて、これらの搬送ベルトにより搬送される。搬送ベルト７５が搬送ベルト７２に対向する部分に設けられたローラ７８は、スプリングテンションローラとなっている。厚さが厚い郵便物Ｐが搬送機構５８に搬送された際、スプリングテンションローラ７８が郵便物Ｐにより押し広げられ、郵便物Ｐが搬送ベルト間に送られる。
なお、搬送路１０１には、通過する郵便物Ｐを検知する複数のセンサ８２が設けられている。

上記のように構成された取出し装置１０によれば、図２に示すように、真空ポンプ６１を動作させ最大の吸引力でエアーチャンバ５２内を真空引きし負圧とする。すると、矢印Ｄ方向に走行する取出しベルト７９の多数の透孔８４を介して、取出し位置Ｓに供給された郵便物Ｐに負圧が作用し、この郵便物Ｐが取出しベルト７９の表面に吸着される。吸着された郵便物Ｐは、取出しベルト７９の走行に伴って取出し位置Ｓから搬送路１０１上へ取出される。所定期間だけエアーチャンバ５２を吸気し、郵便物Ｐが取出された後、吸気を停止するとともに、エアーチャンバ５２内を正圧とする。これにより、郵便物Ｐの吸着を解除し、郵便物Ｐを取出しベルト７９から分離する。また、１枚目の郵便物Ｐの後端側がサブエアーチャンバ６０を通過した後、サブエアーチャンバ６０により２枚目の郵便物を吸着ベルト６４に吸着して停止させ、郵便物の２枚取りを防止する。更に、吸着ベルト６４により、郵便物Ｐを吸着して取出し方向Ｄの下流側へ送り出す。取出し装置１０は、これらの動作を所定の周期で繰り返すことにより、投入部２４に載置された郵便物Ｐを１枚ずつ取出し、搬送路１０１へ送りだす。

取出し機構５６は、取出し位置Ｓの郵便物Ｐを１枚ずつ搬送路１０１上へ繰り出すが、複数枚の郵便物Ｐが重なった状態で搬送路１０１上に繰り出された場合は、分離部５３によって１枚ずつに分離する。

以上のように構成された郵便物処理装置の取出し装置１０によれば、取出し機構５６の上流側に、吸着ベルト６４およびサブエアーチャンバ６０を有する取出し補助機構３０を設けることにより、取り揃えの悪い郵便物の供給状態でも連続して郵便物を取出すことができるとともに、吸着ベルトの摩擦力により郵便物の２枚取りを防止することができる。これにより、高速で安定して紙葉類を取り出すことが可能な紙葉類の取出し装置が得られる。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、処理する紙葉類は、郵便物に限らず、他の種々の紙葉類に適用可能である。吸着ベルトの幅および送り速度は、上述した実施形態に限定されることなく、種々選択可能である。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
［１］
紙葉類が複数枚重ねて載置される投入部と、
前記投入部の取出し位置に供給された紙葉類を前記投入部から１枚ずつ取出す取出し機構と、
紙葉類の取出し方向に対して、前記取出し機構の上流側に設けられ、
前記取出し方向に走行可能に設けられた吸着ベルトと、前記吸着ベルトを通して紙葉類を前記吸着ベルトに吸着する空気吸引部と、前記吸着ベルトを駆動する駆動モータと、を備え、紙葉類を前記吸着ベルトに吸着して前記取出し位置へ送るとともに、前記取出し機構により紙葉類を取出す間、次の紙葉類を吸着して保持する取出し補助機構と、
を備える紙葉類の取出し装置。
［２］
前記取出し機構は、前記取出し位置にある紙葉類を取出す取出しベルトと、前記取出しベルトを通して吸気し前記紙葉類を取出しベルトに吸着する空気吸引部と、前記取出しベルトを前記取出し方向に走行する駆動モータと、を備え、
前記取出し補助機構の駆動モータは、前記吸着ベルトを、前記取出しベルトの走行速度よりも遅い速度で駆動する［１］に記載の紙葉類の取出し装置。
［３］
前記吸着ベルトの幅は、前記取出しベルトの幅よりも小さく形成されている［２］に記載の紙葉類の取出し装置。
［４］
前記取出し補助機構の空気吸引部は、前記投入部内の紙葉類に向けて開口するサブエアーチャンバと、前記サブエアーチャンバ内を吸気する負圧発生器と、前記サブエアーチャンバの開口を覆い前記紙葉類と対向するとともに複数の吸気孔を有するガイド板と、を備え、前記吸着ベルトは、複数の吸着孔を有し、前記ガイド板上に重ねて配置されている［１］ないし［３］のいずれかに記載の紙葉類の取出し装置。

１０…取出し装置、２０…供給機構、２４…投入部、３０…取出し補助機構、
５２…エアーチャンバ、５３…分離部、５６…取出し機構、５８…搬送機構、
６０…サブエアーチャンバ、６１…真空ポンプ（空気吸引源）、６２…負圧発生器、
６４…吸着ベルト、６６…駆動モータ、６７…透孔（吸着孔）、７９…取出しベルト、
８４…透孔（吸着孔）、１０１…搬送路、

Claims (2)

1. 紙葉類が複数枚重ねて載置される投入部と、
   前記投入部の取出し位置にある紙葉類を取出す取出しベルトと、
   前記取出しベルトを通して吸気し前記紙葉類を取出しベルトに吸着する第１の空気吸引部と、
   前記取出しベルトを紙葉類の取出し方向に走行する第１の駆動モータと、
   前記取出し方向に対して、前記取出しベルトの上流側に設けられ、前記取出し方向に走行可能に設けられた吸着ベルトと、
   前記吸着ベルトを通して紙葉類を前記吸着ベルトに吸着する第２の空気吸引部と、
   前記吸着ベルトを駆動する第２の駆動モータと、を備え、
   前記第２の駆動モータは、前記吸着ベルトを、前記取出しベルトの走行速度よりも遅い速度で駆動し、
   前記吸着ベルトの幅は、前記取出しベルトの幅よりも小さく形成されている、
   紙葉類の取出し装置。
2. 前記第２の空気吸引部は、前記投入部内の紙葉類に向けて開口するサブエアーチャンバと、前記サブエアーチャンバ内を吸気する負圧発生器と、前記サブエアーチャンバの開口を覆い前記紙葉類と対向するとともに複数の吸気孔を有するガイド板と、を備え、前記吸着ベルトは、複数の吸着孔を有し、前記ガイド板上に重ねて配置されている請求項１に記載の紙葉類の取出し装置。

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